JPH01239766A - カドミウム負極板の製造方法 - Google Patents
カドミウム負極板の製造方法Info
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- JPH01239766A JPH01239766A JP63066974A JP6697488A JPH01239766A JP H01239766 A JPH01239766 A JP H01239766A JP 63066974 A JP63066974 A JP 63066974A JP 6697488 A JP6697488 A JP 6697488A JP H01239766 A JPH01239766 A JP H01239766A
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- Japan
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- cadmium
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/26—Processes of manufacture
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はアルカリ蓄電池に使用されるペースト式のカド
ミウム負極板の製造方法に関する。
ミウム負極板の製造方法に関する。
［従来の技術］
アルカリ蓄電池の１種である密閉形ニッケル・カドミウ
ム蓄電池は通常、カドミウム負極板の容量をニッケル正
極板のそれよりも大きくすると共に、各極板の一部が電
解液から露出する程度に電解液が各極板に含浸されて構
成されている。これは蓄電池への充電末期に正極板側か
らのみ酸素ガスを発生させ、この発生した酸素ガスを負
極板の金属カドミウムによって吸収し、電池内圧の増加
を抑制するためである。このような密閉形ニッケル・カ
ドミウム蓄電池のカドミウム負極板の製造は工程が比較
的簡単なペースト式によって行われている。従来のペー
スト式製造方法は、酸化カドミウム粉末や水酸化カドミ
ウム粉末などの活物質をメチルセルロースやＣＭＣ（カ
ルボキシメチルセルロース）などの結着材と混練してペ
ースト状となし、このペーストをニッケルメッキされた
多孔鋼板などの導電性芯体に塗着し、乾燥の後、アルカ
リ溶液中で化成処理を施すことにより予備充電ｍを付与
している。
ム蓄電池は通常、カドミウム負極板の容量をニッケル正
極板のそれよりも大きくすると共に、各極板の一部が電
解液から露出する程度に電解液が各極板に含浸されて構
成されている。これは蓄電池への充電末期に正極板側か
らのみ酸素ガスを発生させ、この発生した酸素ガスを負
極板の金属カドミウムによって吸収し、電池内圧の増加
を抑制するためである。このような密閉形ニッケル・カ
ドミウム蓄電池のカドミウム負極板の製造は工程が比較
的簡単なペースト式によって行われている。従来のペー
スト式製造方法は、酸化カドミウム粉末や水酸化カドミ
ウム粉末などの活物質をメチルセルロースやＣＭＣ（カ
ルボキシメチルセルロース）などの結着材と混練してペ
ースト状となし、このペーストをニッケルメッキされた
多孔鋼板などの導電性芯体に塗着し、乾燥の後、アルカ
リ溶液中で化成処理を施すことにより予備充電ｍを付与
している。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来のペースト式で得られるカドミウム
負極板は焼結式による負極板のような密な導電性マトリ
クスが少ないため、充電時における負極板表面での金属
カドミウム化の進行が遅く、正極板から発生した酸素ガ
スのガス吸収能力が小さく、過充電によって電池内圧が
上昇する。
負極板は焼結式による負極板のような密な導電性マトリ
クスが少ないため、充電時における負極板表面での金属
カドミウム化の進行が遅く、正極板から発生した酸素ガ
スのガス吸収能力が小さく、過充電によって電池内圧が
上昇する。
このため、例えば０．５Ｃ以上の大電流による充電がで
きないものとなっている。
きないものとなっている。
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、酸素
ガス吸収能力を増大させて大電流による充電に適したカ
ドミウム負極板の製造方法を提供することを目的とする
。
ガス吸収能力を増大させて大電流による充電に適したカ
ドミウム負極板の製造方法を提供することを目的とする
。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため本発明に係る製造方法は、酸化
カドミウム又は水酸化カドミウムが混練されたペースト
を連続した三次元空孔を有する金属構造板に充填し乾燥
して充填板を形成する工程と、前記充填板の表面が露出
するようにペーストを除去する工程と、前記充填板を板
厚方向に加圧する工程と、加圧後の充填板をアルカリ電
解中で陰電解して予備充電量を付与する工程と、前記充
填板をフッ素樹脂分散液に浸漬してフッ素樹脂皮膜を形
成する工程とを備えていることを特徴とする。
カドミウム又は水酸化カドミウムが混練されたペースト
を連続した三次元空孔を有する金属構造板に充填し乾燥
して充填板を形成する工程と、前記充填板の表面が露出
するようにペーストを除去する工程と、前記充填板を板
厚方向に加圧する工程と、加圧後の充填板をアルカリ電
解中で陰電解して予備充電量を付与する工程と、前記充
填板をフッ素樹脂分散液に浸漬してフッ素樹脂皮膜を形
成する工程とを備えていることを特徴とする。
連続した三次元空孔を有する金属構造板は、いわゆるス
ポンジ状空孔な有する金属板であり、例えば発泡金属薄
板あるいは金属短繊維の集合体からなるマット状薄板な
どを使用することができる。この金属構造板は気孔率が
大きく、活物質ペーストの担持量が増大するので金属化
されるカドミウム量が大きく、酸素ガス吸収能力が増大
する。このような金属構造板に充填される活物質ペース
トは酸化カドミウム、水酸化カドミウムの粉末と結着剤
とを混練することにより調整される。
ポンジ状空孔な有する金属板であり、例えば発泡金属薄
板あるいは金属短繊維の集合体からなるマット状薄板な
どを使用することができる。この金属構造板は気孔率が
大きく、活物質ペーストの担持量が増大するので金属化
されるカドミウム量が大きく、酸素ガス吸収能力が増大
する。このような金属構造板に充填される活物質ペース
トは酸化カドミウム、水酸化カドミウムの粉末と結着剤
とを混練することにより調整される。
結着剤としてはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、メチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）
などの樹脂あるいはこれらの樹脂に繊維が混合されたも
のが選択される。酸化カドミウム等と結着剤との混練に
よってペーストが生成され、このペーストを前記金属構
造板に練り込みあるいは金属構造板をペースト中に浸漬
して、乾燥することで充填板が形成される。
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）
などの樹脂あるいはこれらの樹脂に繊維が混合されたも
のが選択される。酸化カドミウム等と結着剤との混練に
よってペーストが生成され、このペーストを前記金属構
造板に練り込みあるいは金属構造板をペースト中に浸漬
して、乾燥することで充填板が形成される。
次に、この充填板の表裏両面が露出するようにペースト
を除去し、ペースト除去後に充填板を板厚方向に加圧す
る。充填板表裏面のペーストの除去は、これに続く加圧
操作における圧縮が充填板の表層部分のみに作用するよ
うに行われるものである。すなわち、表裏面部分のペー
ストを除去しない場合には加圧力が充填板全体に均一に
加わって、充填板全体が厚さ方向に均一に圧縮されるの
対し、表裏面のペーストを除去すると、ペーストが担持
されている充填板内部に比へ充填板表層部分の機械的強
度が小さくなり、これを加圧すると充填板の表層部分の
みが密となるように圧縮されるからである。このように
密となった表層部分は充填板内部に比べて通電時の電流
が流れ易いため、充電時には表層部分から充電される。
を除去し、ペースト除去後に充填板を板厚方向に加圧す
る。充填板表裏面のペーストの除去は、これに続く加圧
操作における圧縮が充填板の表層部分のみに作用するよ
うに行われるものである。すなわち、表裏面部分のペー
ストを除去しない場合には加圧力が充填板全体に均一に
加わって、充填板全体が厚さ方向に均一に圧縮されるの
対し、表裏面のペーストを除去すると、ペーストが担持
されている充填板内部に比へ充填板表層部分の機械的強
度が小さくなり、これを加圧すると充填板の表層部分の
みが密となるように圧縮されるからである。このように
密となった表層部分は充填板内部に比べて通電時の電流
が流れ易いため、充電時には表層部分から充電される。
従って、表層部分における活物質の金属カドミウム化が
迅速且つ円滑に行われ、酸素ガス吸収能力が増大する。
迅速且つ円滑に行われ、酸素ガス吸収能力が増大する。
なお、充填板表裏面の活物質ペーストの除去はブラシ、
ヘラ、ローラなどを使用して掻き取ることにより容易に
行うことができる。又、活物質ペースト除去後の加圧は
充填板の表層部分のみが緻密構造となるような圧力で行
オ）れる。
ヘラ、ローラなどを使用して掻き取ることにより容易に
行うことができる。又、活物質ペースト除去後の加圧は
充填板の表層部分のみが緻密構造となるような圧力で行
オ）れる。
このような加圧の後、充填板を化成して予備充電量を付
与する。化成は上記加圧後の充填板を陰極としてアルカ
リ電解液中で除電解することにより行う。アルカリ電解
液としては水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液
などを使用することができる。この化成によって酸化カ
ドミウムもしくは水酸化カドミウムが活性化されその一
部を金属カドミウムとして残し、予備充電量が付与され
る。この場合、予備充電量は負極板容量に対して所定パ
ーセントとなるように行われる。化成によって生じた金
属カドミウムは蓄電池の充電時に発生する酸素ガスを吸
収するものである。そして、この化成の後、充填板を水
洗し、乾燥する。
与する。化成は上記加圧後の充填板を陰極としてアルカ
リ電解液中で除電解することにより行う。アルカリ電解
液としては水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液
などを使用することができる。この化成によって酸化カ
ドミウムもしくは水酸化カドミウムが活性化されその一
部を金属カドミウムとして残し、予備充電量が付与され
る。この場合、予備充電量は負極板容量に対して所定パ
ーセントとなるように行われる。化成によって生じた金
属カドミウムは蓄電池の充電時に発生する酸素ガスを吸
収するものである。そして、この化成の後、充填板を水
洗し、乾燥する。
フッ素樹脂皮膜形成工程では充填板をフッ素樹脂分散液
に浸漬し、その後、乾燥することで行う。フッ素樹脂と
しては、例えばポリテトロフルオロエチレン（ＰＴＦＥ
）（商品名テフロン）を使用することができる。この場
合、かかるフッ素樹脂分散液への浸漬は前述した化成処
理直後でもよく、化成後の水洗を経た後でもよく、水洗
の後の乾燥を経た後でもよく、さらには化成前におりる
充填板の加圧の後でもよい。フッ素樹脂分散液の浸漬お
よび乾燥により充填板表面はフッ素樹脂皮膜で覆われる
ので蓄電池の電池缶内の電解液との疎液性が得られ、三
相界面の形成が容易となる。すなわち、蓄電池の充電に
よって発生する酸素ガスは負極板の金属カドミウムによ
って吸収されるが、この吸収反応は同相である負極板の
金属カドミウムと、液相である極板に含浸された電解液
と、気相である酸素ガスとからなる三相界面で行われる
。本発明ではフッ素樹脂被膜によって負極板の電解液に
対する疎液性が増大して、電解液が分散し易いため、三
相界面が確実に得られ、これにより、酸素ガスの吸収能
が大幅に向上するものである。このため大量の酸素ガス
が発生しても電池缶の内圧の増大が抑制でき、大電流に
よる充電が可能となり、これにより蓄電池の急速充電能
力を高めることが可能となる。
に浸漬し、その後、乾燥することで行う。フッ素樹脂と
しては、例えばポリテトロフルオロエチレン（ＰＴＦＥ
）（商品名テフロン）を使用することができる。この場
合、かかるフッ素樹脂分散液への浸漬は前述した化成処
理直後でもよく、化成後の水洗を経た後でもよく、水洗
の後の乾燥を経た後でもよく、さらには化成前におりる
充填板の加圧の後でもよい。フッ素樹脂分散液の浸漬お
よび乾燥により充填板表面はフッ素樹脂皮膜で覆われる
ので蓄電池の電池缶内の電解液との疎液性が得られ、三
相界面の形成が容易となる。すなわち、蓄電池の充電に
よって発生する酸素ガスは負極板の金属カドミウムによ
って吸収されるが、この吸収反応は同相である負極板の
金属カドミウムと、液相である極板に含浸された電解液
と、気相である酸素ガスとからなる三相界面で行われる
。本発明ではフッ素樹脂被膜によって負極板の電解液に
対する疎液性が増大して、電解液が分散し易いため、三
相界面が確実に得られ、これにより、酸素ガスの吸収能
が大幅に向上するものである。このため大量の酸素ガス
が発生しても電池缶の内圧の増大が抑制でき、大電流に
よる充電が可能となり、これにより蓄電池の急速充電能
力を高めることが可能となる。
［作 用］
本発明は以上の通りに構成されるので、カドミウム負極
板は酸素ガス吸収能力が増大するようになっている。
板は酸素ガス吸収能力が増大するようになっている。
［実施例］
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
ポリビニルアルコールのエヂレングリコール溶液に酸化
カドミウムを粉末混練してペーストを調整した。次に、
このペーストを平均孔径２００μ、厚さ０．７ｍｍの金
属繊維マットからなる金属構造板に練り込んで充填し、
乾燥した。そして、この充填板の表裏面をナイロンブラ
シで掻き落し、表面を露出させた。その後、充填板を厚
さ０．５５ｍｍとなるように加圧した。加圧の後、比重
１．２０を有する濃度の水酸化カリウム水溶液中で陰電
解を行って金属カドミウムを付与する化成を行った。こ
の後、充填板を水洗し、ＰＴＦＥの５％水分散液中に３
分間浸漬し、その後乾燥して本発明のカドミウム負極板
を得た。次に、この負極板を所定寸法に切断し、焼結式
で得られたニッケル正極板と組み合わせて、ＪＩＳ Ｃ
８７０５ＫＲ−ＡＡ５００ｍＡｈに相当する密閉形アル
カリ蓄電池を製造し、電池特性を検査した。検査は充電
レートに対する過充電時の電池缶の内圧ピークを測定す
ることにより行い、結果を第１図に示す。第１図中、特
性曲線ａは上記方法により得られた本発明品を示す、特
性曲線すはＰＴＦＥ分散液への浸漬を行わないで他は同
様な処理を行ったカドミウム負極板、特性曲線Ｃは活物
質ペーストの除去および１）ＴＦＥ分散液への浸漬を行
わないで他は同様な処理を行ったカドミウム負極板をそ
れぞれ使用した蓄電池を示す０図示の通り本発明による
カドミウム負極板を使用した蓄電池は内圧の上昇が抑制
されており、酸素ガス吸収能力が増大していることが判
る。これは充電時に掻板表面に金属カドミウムが分布し
易いと共に、フッ素樹脂皮膜による三相界面の形成が良
好のため、酸素ガス吸収能力が増大したためと思われる
。
カドミウムを粉末混練してペーストを調整した。次に、
このペーストを平均孔径２００μ、厚さ０．７ｍｍの金
属繊維マットからなる金属構造板に練り込んで充填し、
乾燥した。そして、この充填板の表裏面をナイロンブラ
シで掻き落し、表面を露出させた。その後、充填板を厚
さ０．５５ｍｍとなるように加圧した。加圧の後、比重
１．２０を有する濃度の水酸化カリウム水溶液中で陰電
解を行って金属カドミウムを付与する化成を行った。こ
の後、充填板を水洗し、ＰＴＦＥの５％水分散液中に３
分間浸漬し、その後乾燥して本発明のカドミウム負極板
を得た。次に、この負極板を所定寸法に切断し、焼結式
で得られたニッケル正極板と組み合わせて、ＪＩＳ Ｃ
８７０５ＫＲ−ＡＡ５００ｍＡｈに相当する密閉形アル
カリ蓄電池を製造し、電池特性を検査した。検査は充電
レートに対する過充電時の電池缶の内圧ピークを測定す
ることにより行い、結果を第１図に示す。第１図中、特
性曲線ａは上記方法により得られた本発明品を示す、特
性曲線すはＰＴＦＥ分散液への浸漬を行わないで他は同
様な処理を行ったカドミウム負極板、特性曲線Ｃは活物
質ペーストの除去および１）ＴＦＥ分散液への浸漬を行
わないで他は同様な処理を行ったカドミウム負極板をそ
れぞれ使用した蓄電池を示す０図示の通り本発明による
カドミウム負極板を使用した蓄電池は内圧の上昇が抑制
されており、酸素ガス吸収能力が増大していることが判
る。これは充電時に掻板表面に金属カドミウムが分布し
易いと共に、フッ素樹脂皮膜による三相界面の形成が良
好のため、酸素ガス吸収能力が増大したためと思われる
。
［発明の効果］
以上説明した通り本発明は、連続した三次元空孔を有す
る金属構造板に活物質ペーストを充填して充填板を得、
この充填板の表層部分のみが密となるように加圧し、さ
らにフッ素ｆＮｔ脂皮膜を形成したので、酸素ガス吸収
能力が増大する。このため本発明によるカドミウム負極
板を使用した蓄電池は大電流による充電が容易となり、
急速充電能力が増大する。
る金属構造板に活物質ペーストを充填して充填板を得、
この充填板の表層部分のみが密となるように加圧し、さ
らにフッ素ｆＮｔ脂皮膜を形成したので、酸素ガス吸収
能力が増大する。このため本発明によるカドミウム負極
板を使用した蓄電池は大電流による充電が容易となり、
急速充電能力が増大する。
第１図は密閉形ニッケル・カドミウム蓄電池の充電レー
トと過充電時の電池内圧のピークとを示す図である。 特許出願人 古河電池株式会社 代理人 弁理士 佐 藤 英 昭
トと過充電時の電池内圧のピークとを示す図である。 特許出願人 古河電池株式会社 代理人 弁理士 佐 藤 英 昭
Claims (1)
- 酸化カドミウム又は水酸化カドミウムが混練されたペー
ストを連続した三次元空孔を有する金属構造板に充填し
乾燥して充填板を形成する工程と、前記充填板の表面が
露出するようにペーストを除去する工程と、前記充填板
を板厚方向に加圧する工程と、加圧後の充填板をアルカ
リ電解液中で陰電解して予備充電量を付与する工程と、
前記充填板をフッ素樹脂分散液に浸漬してフッ素樹脂皮
膜を形成する工程とを備えていることを特徴とするカド
ミウム負極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066974A JPH01239766A (ja) | 1988-03-21 | 1988-03-21 | カドミウム負極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066974A JPH01239766A (ja) | 1988-03-21 | 1988-03-21 | カドミウム負極板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239766A true JPH01239766A (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=13331504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066974A Pending JPH01239766A (ja) | 1988-03-21 | 1988-03-21 | カドミウム負極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01239766A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03133057A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ペースト式カドミウム負極の製造法 |
-
1988
- 1988-03-21 JP JP63066974A patent/JPH01239766A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03133057A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ペースト式カドミウム負極の製造法 |
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